Ядерный синтез: корейский токамак KSTAR достигает новых температурных рекордов благодаря новым материалам
Корейское искусственное солнце KSTAR побило свой предыдущий рекорд работы с плазмой во время своей первой инъекции гидрогенной плазмы после модернизации своих диверторов потока, одного из компонентов, обращенных к плазме, с помощью вольфрамовых моноблоков.
Корейский институт термоядерной энергии (KFE) объявил, что он успешно поддерживал плазму с температурой ионов 100 миллионов градусов Цельсия в течение 48 секунд во время последней плазменной кампании KSTAR, которая проходила с декабря 2023 года по февраль 2024 года. Кроме того, он достиг режима высокого удержания ( режим H) более 100 секунд.
Для развития термоядерной энергии важно обеспечить технологию поддержания высокотемпературной плазмы высокой плотности, где реакции термоядерного синтеза протекают более активно и в течение более длительных периодов времени. Для достижения этой цели исследователи термоядерного синтеза проводят несколько плазменных экспериментов с использованием термоядерных устройств, таких как KSTAR.
KSTAR, сверхпроводящий токамак , является лидером в исследованиях в области операций с длинноимпульсной плазмой. KSTAR впервые достиг температуры в 100 миллионов градусов в 2018 году и установил новый рекорд, поддерживая плазму с ионной температурой 100 миллионов градусов в течение 30 секунд в 2021 году. Токамак — это машина, традиционно предназначенная для достижения ядерного синтеза и это инструмент, который также будет использоваться в европейской машине ИТЭР.
Однако по сравнению с ИТЭР KSTAR является своего рода моделью в меньшей степени: если ожидается, что ИТЭР сможет управлять 830 МК плазмы, то корейская модель справляется только с 17,6, поэтому она представляет собой миниатюрный ИТЭР.
Схема КСТАР
Секрет в вольфраме
В ходе последней кампании команде KSTAR удалось продлить работу сверхвысокой температуры плазмы на 48 секунд, поддерживая температуру ионов на уровне 100 миллионов градусов. Это достижение было основано на улучшении характеристик систем плазменного нагрева и достижениях в области высокотемпературной плазменной эксплуатации и методов управления. Время жизни плазмы привело к новому рекорду в области ионных температур выше 100 миллионов градусов.
Основой этого успеха является технологическая инновация в системе впрыска: по сравнению с предыдущими диверторами на основе углерода, новые вольфрамовые диверторы потока плазмы показали увеличение температуры поверхности всего на 25% при аналогичных тепловых нагрузках. Это дает значительные преимущества при работе с длинными импульсами и высокой тепловой мощностью», — пояснили в NST.
Успех вольфрамовых дивертеров может предоставить ценные данные для проекта Международного термоядерного экспериментального реактора ИТЭР и в целом для всех попыток добиться коммерческого ядерного синтеза с помощью тороидальной системы токамака. Проблема до сих пор была связана не столько с получением термоядерного синтеза, сколько с процессом, в котором получается больше энергии, чем было использовано для нагрева системы. На данный момент выигрыш в энергии достигается только с помощью систем лазерного синтеза.
Благодаря нашему Telegram-каналу вы можете быть в курсе публикации новых статей «Экономические сценарии».
Статья «Ядерный синтез: корейский токамак KSTAR достигает новых температурных рекордов благодаря новым материалам» взята из «Экономических сценариев» .
Это автоматический перевод публикации, опубликованной в журнале Scenari Economici по адресу https://scenarieconomici.it/fusione-nucleare-il-tokamak-coreano-kstar-raggiunge-nuovi-record-di-temperatura-grazie-a-nuovi-materiali/ в Mon, 01 Apr 2024 11:00:17 +0000.